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图像形态骨架的定义

时间:2022-10-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:图像的“骨架”是指图像中点的骨骼部分,它是描述图像的几何及拓扑性质的重要特征之一。Blum最早把图像的骨架称作“中轴”,并利用“地火”模型来说明连续影象的骨架化概念,如图4.9所示。连续图像和离散图像的骨架如图4.10所示。正是基于这一原理,可以用形态变换获取图像的形态骨架,并可以根据骨架重建原图像。Tn}是一个结构元素序列,其中每个Ti由结构元素对组成,,则图像X的细化骨架为[132]:

4.6.1 图像形态骨架的定义

图像的“骨架”是指图像中点的骨骼部分,它是描述图像的几何及拓扑性质的重要特征之一。Blum最早把图像的骨架称作“中轴”,并利用“地火”模型来说明连续影象的骨架化概念,如图4.9所示。把图像X当作一块草地,假定在同一时刻(t=0时),在草地各条边界上的每一点同时举火,则图像X的边界上将立即出现两堵“火墙”,并向X的内部蔓延。若火墙蔓延速度为常数(设v=1),则在m0点燃的火经过时间t=|m-m0|后将蔓延到m点,两堵火墙相遇的地点,如图4.9中的p点,以及这些点所连成的线,即图中的Me(X)便构成了图像X的骨架。

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图4.9 产生骨架的地火模型

形态骨架有两种定义方法:

定义1:设连续图像X,X>E2(2维欧氏空间),其骨架Me(X)是完全包含在X中的最大圆的圆心集合,也被称为最大球骨架定义[131]。所谓最大圆是指不可能存在全部包含在X中的任何半径比它大的圆,因此最大圆至少与X的边界aX有两个以上交点。连续图像和离散图像的骨架如图4.10所示。

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图4.10 连续图像和离散图像的形态骨架

图4.10表明:圆形区域的骨架是其圆心;角度变化的扇形区域的骨架是其角平分线;一般区域的骨架对应其中轴线。另外,若在骨架上绘制对应的最大圆,那么所有这些圆所围成的区域的集合正好与原目标区域相等,而这些圆的包络线正好对应目标的边界aX。正是基于这一原理,可以用形态变换获取图像的形态骨架,并可以根据骨架重建原图像。

定义2:设{T1,T2,…Tn}是一个结构元素序列,其中每个Ti由结构元素对组成,img174,则图像X的细化骨架为[132]

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该定义也被称为形态细化骨架。

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